Меню Главная Случайная статья Настройки Тирозин Материал из https://ru.wikipedia.org Тирозин (-амино--(п-гидроксифенил) пропионовая кислота, сокращения: Тир, Tyr, Y) — ароматическая альфа-аминокислота. Существует в двух оптически изомерных формах — L и D и в виде рацемата (DL). По строению соединение отличается от аминокислоты фенилаланина наличием фенольной гидроксильной группы в пара-положении бензольного кольца. В составе белков и других соединений остаток молекулы тирозина принято называть тирозил. Также известны биохимически менее важные мета- и орто- изомеры тирозина. Содержание 1 История 2 Функции 3 Биосинтез 4 Метаболизм 4.1 Фосфорилирование и сульфатирование 4.2 Предшественник нейротрансмиттеров и гормонов 4.3 Предшественник алкалоидов 4.4 Предшественник природных фенолов 4.5 Предшественник пигментов 4.6 Роль в синтезе коэнзима Q10 4.7 Деградация 5 Орто- и мета-тирозин 6 Клиническое значение 7 Медицинское применение 8 Роль в питании 9 Применение 10 См. также 11 Примечания 12 Литература История Тирозин впервые выделил — в 1846 году, из белка казеина, содержащегося в сыре, — немецкий химик Юстус фон Либих и он же дал аминокислоте название, происходящее от греческого слова «tyros», означающее «сыр»[1][2]. Функции L-тирозин является протеиногенной аминокислотой и входит в состав белков всех известных живых организмов. Тирозин входит в состав ферментов, во многих из которых именно тирозину отведена ключевая роль в ферментативной активности и её регуляции. Местом атаки фосфорилирующих ферментов протеинкиназ часто является именно фенольный гидроксил остатков тирозина. Остаток тирозина в составе белков может подвергаться и другим посттрансляционным модификациям. В некоторых белках (резилин насекомых) присутствуют молекулярные сшивки, возникающие в результате посттрансляционной окислительной конденсации остатков тирозина с образованием дитирозина и тритирозина. Остаток тирозина также играет важную роль в фотосинтезе. В хлоропластах (фотосистема II) он действует как донор электронов при восстановлении окисленного хлорофилла. В этом процессе он теряет атом водорода своей фенольной ОН-группы. Этот радикал впоследствии восстанавливается в фотосистеме II четырьмя основными кластерами марганца. Окрашивание в результате ксантопротеиновой качественной реакции на белки определяется преимущественно нитрованием остатков тирозина (нитруются также остатки фенилаланина, триптофана, и гистидина). Биосинтез В процессе биосинтеза тирозина промежуточными соединениями являются шикимат, хоризмат, префенат. Из центральных метаболитов тирозин в природе синтезируют микроорганизмы, грибы и растения. Животные не синтезируют тирозин de novo, но способны гидроксилировать незаменимую аминокислоту фенилаланин в тирозин. Более подробно биосинтез тирозина рассмотрен в статье шикиматный путь. Тирозин относят к заменимым для человека и большинства других животных аминокислотам, так как в организме эта аминокислота образуется из другой (незаменимой) аминокислоты — фенилаланина. Метаболизм Фосфорилирование и сульфатирование Некоторые из остатков тирозина могут быть помечены (по гидроксильной группе) фосфатной группой (фосфорилированной) протеинкиназами. В своей фосфорилированной форме тирозин называется фосфотирозином. Фосфорилирование тирозина считается одним из ключевых этапов передачи сигнала и регуляции ферментативной активности. Фосфотирозин может быть обнаружен с помощью специфических антител. Остатки тирозина также могут быть модифицированы путём добавления сульфатной группы (процесс, известный как сульфатирование тирозина)[3]. Сульфатирование тирозина катализируется тирозилпротеинсульфотрансферазой (TPST). Как и упомянутые выше антитела к фосфотирозину, недавно были описаны антитела, которые специфически обнаруживают сульфотирозин[4]. Предшественник нейротрансмиттеров и гормонов В дофаминергических клетках головного мозга тирозин превращается в L-ДОФА с помощью фермента тирозингидроксилазы (TH). Это фермент, ограничивающий скорость, участвующий в синтезе нейромедиатора дофамина. Затем дофамин может быть преобразован в другие катехоламины, такие как норадреналин (норадреналин) и адреналин (адреналин). Гормоны щитовидной железы трийодтиронин (Т3) и тироксин (Т4) в коллоиде щитовидной железы также являются производными веществами от тирозина. Предшественник алкалоидов Было показано, что латекс Papaver somniferum, опийного мака, превращает тирозин в алкалоид морфин, и был установлен биосинтетический путь от тирозина к морфину с использованием радиоактивно меченого углеродом-14 тирозина для изучения пути синтеза in vivo[5]. Предшественник природных фенолов Тирозин-аммиачная лиаза (TAL) представляет собой фермент в пути биосинтеза природных фенолов. Он превращает L-тирозин в п-кумаровую кислоту. Предшественник пигментов Тирозин также является предшественником пигмента меланина. Роль в синтезе коэнзима Q10 Тирозин (или его предшественник фенилаланин) необходим для синтеза структуры бензохинона, которая входит в состав кофермента Q10. Деградация В организм человека и других животных тирозин поступает с пищей. Также тирозин образуется из фенилаланина (реакция протекает в печени под действием фермента фенилаланин-4-гидроксилазы). Превращение фенилаланина в тирозин в организме в большей степени необходимо для удаления избытка фенилаланина, а не для восстановления запасов тирозина, так как тирозин обычно в достаточном количестве поступает с белками пищи, и его недостатка в организме, как правило, не возникает. Таким образом уменьшается избыток тирозина, образующегося при расщеплении белков. Тирозин путём переаминирования с -кетоглутаровой кислотой превращается в 4-гидроксифенилпируват, который далее окисляется (с одновременной миграцией и декарбоксилированием кетокарбоксиэтильного заместителя) в гомогентизат. Гомогентизат через стадии образования 4-малеилацетоацетата и 4-фумарилацетоацетата распадается до фумарата и ацетоацетата. Окончательное разрушение этих продуктов происходит в цикле Кребса. Таким образом, у животных и человека тирозин распадается до фумарата (превращается в оксалоацетат, являющийся субстратом глюконеогенеза) и ацетоацетата (повышает уровень кетоновых тел в крови), поэтому тирозин, а также превращающийся в него фенилаланин, по характеру катаболизма у животных относят к глюко-кетогенным (смешанным) аминокислотам (см. классификацию аминокислот). Также известны и другие пути метаболизма тирозина в других организмах. Орто- и мета-тирозин Известны три структурных изомера L-тирозина. В дополнение к распространенной аминокислоте L-тирозину, который является параизомером (пара-tyr, p-tyr или 4-гидроксифенилаланин), существуют два дополнительных региоизомера, а именно метатирозин (также известный как 3-гидроксифенилаланин, L-m-тирозин и m-tyr) и орто-тирозин (o-tyr или 2-гидроксифенилаланин), встречающийся в природе. Редкие изомеры m-tyr и o-tyr образуются в результате неферментативного свободнорадикального гидроксилирования фенилаланина в условиях окислительного стресса[6][7]. м-Тирозин и его аналоги (редкие в природе, но доступные синтетически) показаны при болезни Паркинсона, болезни Альцгеймера и артрите[8]. Клиническое значение С обменом тирозина связаны некоторые известные наследственные заболевания. При наследственном заболевании фенилкетонурии превращение фенилаланина в тирозин нарушено, и в организме происходит накопление фенилаланина и его метаболитов (фенилпируват, фениллактат, фенилацетат, орто-гидроксифенилацетат, фенилацетилглутамин), избыточное количество которых отрицательно сказывается на развитии нервной системы. При другом известном наследственном заболевании — алкаптонурии — нарушено превращение гомогентизата в 4-малеилацетоацетат. Известно также несколько относительно редких заболеваний (тирозинемий), вызванных нарушениями обмена тирозина. Терапия этих заболеваний, как и фенилкетонурии, — диетическое ограничение белка. Медицинское применение Тирозин является предшественником нейротрансмиттеров и повышает уровни нейротрансмиттеров в плазме крови (особенно дофамина и норадреналина)[9], но практически не влияет на настроение у нормальных людей[10][11][12]. Ряд исследований показал, что тирозин полезен при стрессе, простуде, усталости, снижении веса из-за стресса — у мышей[13]; снижении уровня гормонов стресса[14] — у крыс; длительной работе и лишении сна[15][16] — у людей, улучшая их когнитивную и физическую работоспособность[11][17][18]. Тирозин, по-видимому, не оказывает какого-либо существенного влияния на когнитивную или физическую работоспособность в обычных обстоятельствах[19], но помогает лучше поддерживать рабочую память во время многозадачности[20]. Роль в питании Богатые тирозином продукты Вид продукта Содержание, мг/100 г Изолят соевого белка 3222 Яичный белок сушёный 3153 Спирулина сушёная 2584 Арахисовая мука обезжиренная 2122 Треска атлантическая вяленая и солёная 2121 Кунжутная мука нежирная 2100 Сыр пармезан твёрдый 1995 Яйцо целое сушёное 1981 Соевая мука обезжиренная 1778 Молоко сухое обезжиренное 1746 Тофу вялено-замороженный (коядофу) 1604 L-тирозин является заменимой аминокислотой. Содержание в некоторых продуктах питания приведено в таблице[21][22]. Применение Тирозин подавляет аппетит, способствует уменьшению отложения жиров, способствует выработке меланина и улучшает функции надпочечников, щитовидной железы и гипофиза.[источник не указан 5468 дней] См. также Тирозинемия Примечания Tyrosine. The Columbia Electronic Encyclopedia, 6th ed. Infoplease.com — Columbia University Press. 2007. Архивировано 8 октября 2012. Дата обращения: 20 апреля 2008. Harper D. Tyrosine  (неопр.). Online Etymology Dictionary (2001). Дата обращения: 20 апреля 2008. Архивировано 8 ноября 2016 года. Adam J. Hoffhines, Eugen Damoc, Kristie G. Bridges, Julie A. Leary, Kevin L. Moore. Detection and purification of tyrosine-sulfated proteins using a novel anti-sulfotyrosine monoclonal antibody // The Journal of Biological Chemistry. — 2006-12-08. — Т. 281, вып. 49. — С. 37877–37887. — ISSN 0021-9258. — doi:10.1074/jbc.M609398200. Архивировано 22 сентября 2022 года. Yogita Kanan, Robert A. Hamilton, David M. Sherry, Muayyad R. Al-Ubaidi. Focus on molecules: sulfotyrosine // Experimental Eye Research. — 2012-12. — Т. 105. — С. 85–86. — ISSN 1096-0007. — doi:10.1016/j.exer.2012.02.014. Архивировано 21 сентября 2022 года. A. R. Battersby, R. Binks, B. J. T. Harper. 692. Alkaloid biosynthesis. Part II. The biosynthesis of morphine (англ.) // Journal of the Chemical Society (Resumed). — 1962. — P. 3534. — ISSN 0368-1769. — doi:10.1039/jr9620003534. 1 2 Thomas JR, Lockwood PA, Singh A, Deuster PA (Ноябрь 1999). Tyrosine improves working memory in a multitasking environment. Pharmacology, Biochemistry, and Behavior. 64 (3): 495–500. doi:10.1016/S0091-3057(99)00094-5. PMID 10548261. S2CID 24717770. Tyrosine Rich Foods (амер. англ.). Medindia. Дата обращения: 13 апреля 2023. Архивировано 13 апреля 2023 года. SR28 — Page Reports : USDA ARS  (неопр.). www.ars.usda.gov. Дата обращения: 13 апреля 2023. Архивировано 13 апреля 2023 года. Литература Тирозин : [арх. 10 августа 2022] // Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов. — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017. Шапошников А. М. Тирозин // Большая медицинская энциклопедия : в 30 т. / гл. ред. Б. В. Петровский. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1985. — Т. 25 : Тениус — Углекислота. — 544 с. : ил. Report of Medical Research Council on the Dietary Management of PKU. Recommendations on the Dietary Management of PKU. Arch. Dis. Child. 1993: 68; 426-7. Dixon M., MacDonald A, White F. Disorders of Amino Acid Metabolism, Organic Acidemias and Urea Cycle Defects PKU in Lawson M, Shaw V (eds.). Clinical Paediatric Dietetics. Oxford:Blackwell Science, 2001,p233-294. Holme E, Linstedt S. Tyrosinemia Type I adn NTBC (2-(2-nitro-4-triflourom othylbenoyl)-1,3-cyclohexanedione). J. Inherit. Metab. Dis. 1998:21;507-517. Ellaway CJ., Holme E, Standing S. et al. Outcome of Tyrosinemia Type III. J. Inherit. Metab. Dis 2001:24;824-32.